本发明公开了一种用于低真空隧道的单块管片原型实验装置，包括中空的支撑框架，设于支撑框架内的千斤顶加载装置，设于千斤顶加载装置下部的管片支撑装置，设于管片支撑装置下部的真空加载装置，设于管片支撑装置与千斤顶加载装置之间的水压加载装置，设于真空加载装置内部的加热装置和设于管片支撑装置上的数据采集模块；真空加载装置位于支撑框架的底部，水压加载装置位于管片支撑装置上。本发明具有如下有益效果：本发明考虑隧道管片结构在低真空运输环境中的特殊工况，进行管片结构的低真空、高温、水土环境模拟，这些措施可实现对低真空磁悬浮隧道管片结构运行环境的全面模拟，实验结果可对在低真空运输环境下隧道管片结构及接缝的水密性、气密性以及结构力学性能进行验证。